Мелатонин «будит» растения, стимулируя рост и повышая устойчивость к стрессу

Инженеры из Хьюстонского университета сообщают о парадоксальном, на первый взгляд, эффекте: в то время как гормон мелатонин помогает людям заснуть, для растений он действует как стимулятор, пробуждая их рост и повышая устойчивость к неблагоприятным условиям. Исследование было опубликовано в журнале iScience.

Мелатонин, гормон, вырабатываемый в мозге и синтезируемый в лабораториях, широко используется в США как снотворное средство. Однако в растительном мире он играет иную роль. «Мелатонин стал ключевой молекулой в сельском хозяйстве благодаря своей способности стимулировать рост растений и смягчать абиотический стресс», — говорит доцент кафедры инженерных технологий Абдул Латиф Хан.

Как и люди, растения производят собственный мелатонин. Кроме того, им помогают микроорганизмы (микробы), живущие вблизи корней и также синтезирующие этот гормон. «Мелатонин-продуцирующие микробы могут обогащать почвы, повышая доступность, поглощение и транспорт мелатонина внутри растений, что улучшает устойчивость к стрессу и рост», — объясняет Хан.

Исследователи отмечают, что внутренние биологические часы растений, регулируемые, в том числе, и мелатонином, влияют на множество процессов: от экспрессии генов и метаболизма до устойчивости к болезням и засухе. Это открывает перспективы для создания устойчивых инструментов управления сельскохозяйственными культурами.

Учёные видят потенциал в разработке генетически модифицированных штаммов, которые будут защищать растения от болезней, засухи и токсинов. При этом они подчёркивают, что исследования необходимо расширить за пределы популярных пищевых и лекарственных культур, включив в них дикие растения и виды, имеющие культурную ценность.

Интересный факт: несмотря на то, что мелатонин известен как «гормон сна» у животных, он является одним из древнейших антиоксидантов в живой природе и присутствует даже у простейших организмов и бактерий, что свидетельствует о его фундаментальной роли в защите клеток от окислительного стресса.